Piston là một chi tiết của động cơ của xe. Thiết bị, thay thế, lắp đặt piston

Piston là một trong những yếu tố của cơ chế quay, trên đó dựa trên nguyên tắc hoạt động của nhiều động cơ đốt trong. Trong bài viết trên, thiết kế và tính năng của các bộ phận này được xem xét.

Định nghĩa

Piston là một phần hoạt động trong động cơ xi lanh và cung cấp chuyển đổi áp suất khí thành công việc cơ học.

Bổ nhiệm

Với sự tham gia của các bộ phận này, quá trình nhiệt động lực của động cơ được thực hiện. Kể từ khi piston là một trong những yếu tố của cơ chế quay, nó nhận thức được áp lực sản xuất bởi các khí và chuyển lực vào thanh kết nối. Ngoài ra, nó đảm bảo việc niêm phong buồng đốt và việc loại bỏ nhiệt từ nó.

Xây dựng

Piston là một bộ phận ba thành phần, nghĩa là thiết kế của nó bao gồm ba thành phần thực hiện các chức năng khác nhau và hai phần: đầu mà phần dưới cùng và một phần niêm phong được kết hợp, và một phần dẫn hướng được thể hiện bởi một chiếc váy.

Đáy

Có thể có một hình dạng khác nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Ví dụ, cấu tạo của đáy piston của động cơ đốt trong được xác định bởi sự sắp xếp các yếu tố kết cấu khác như đầu phun, nến, van, hình dạng của buồng đốt, đặc điểm của các quá trình xảy ra trong đó, thiết kế chung của động cơ, vv ... Trong bất kỳ trường hợp nào, nó cũng xác định tính năng hoạt động.

Có hai loại chính cấu hình piston crown: lồi và lõm. Việc đầu tiên cung cấp sức mạnh lớn hơn, nhưng xấu hơn cấu hình của buồng đốt. Với đáy gồ ghề của đáy, buồng đốt, mặt khác, có một hình dạng tối ưu, nhưng tiền gửi được tích tụ nhiều hơn. Ít thường xuyên hơn (trong động cơ hai thì) có piston với một đáy đại diện bởi một sự lồi của phản xạ. Điều này là cần thiết khi thổi để định hướng chuyển động của các sản phẩm đốt. Các bộ phận của động cơ xăng thường có một đáy phẳng hoặc gần như bằng phẳng. Đôi khi chúng có rãnh để mở van đầy đủ. Trong động cơ phun trực tiếp, các piston được đặc trưng bởi một cấu hình phức tạp hơn. Trong động cơ diesel, chúng được phân biệt bởi sự hiện diện của một buồng đốt ở phía dưới, tạo ra sự nhiễu loạn tốt và cải thiện sự hình thành hỗn hợp.

Hầu hết các piston đều có một mặt, mặc dù cũng có hai biến thể hai mặt có hai đáy.

Khoảng cách giữa rãnh của vòng nén đầu tiên và đáy được gọi là đai chịu lửa piston. Rất quan trọng là giá trị chiều cao của nó, khác với các bộ phận từ các vật liệu khác nhau. Trong mọi trường hợp, đầu ra của chiều cao của vòng lửa vượt quá giá trị cho phép tối thiểu có thể dẫn đến sự thuyên giảm piston và biến dạng của chỗ ngồi của vòng nén trên.

Niêm phong một phần

Đây là các vòng loại bỏ dầu và vòng nén. Đối với loại đầu tiên, các kênh có qua lỗ cho lượng dầu lấy ra từ bề mặt của xi lanh dầu từ nơi nó đi vào chảo dầu. Một số trong số họ có một vành sắt chống ăn mòn với một rãnh cho các vòng nén trên.

Vòng bi Piston, bao gồm gang, phục vụ để tạo ra một sự kết hợp chặt chẽ của piston vào xi lanh. Do đó, chúng là nguồn gây ra ma sát lớn nhất trong động cơ, tổn thất là 25% tổng số tổn thất cơ học trong động cơ. Số lượng và sắp xếp của các vòng được xác định theo loại và mục đích của động cơ. Thường được sử dụng là 2 vòng nén và 1 vòng dầu.

Các vòng ép nén thực hiện nhiệm vụ ngăn ngừa khí từ vào thùng chứa khí từ phòng cháy. Tải trọng lớn nhất rơi vào đầu tiên của họ, do đó trong một số động cơ rãnh của nó được tăng cường với một chèn thép. Các vòng nén có thể là hình thang, hình nón, hình thùng. Một số người trong số họ có một cutout.

Vòng loại bỏ dầu phục vụ để loại bỏ dầu thừa từ xi lanh và ngăn cản sự xâm nhập của nó vào buồng đốt. Đối với điều này, có những lỗ hổng trong đó. Một số tùy chọn có một lò mở rộng mùa xuân.

Phần hướng dẫn (váy)

Có dạng hình thùng (cong) hoặc dạng hình nón để bù cho sự giãn nở nhiệt độ. Có hai thủy triều cho chốt piston trên đó. Ở những khu vực này, váy có khối lượng lớn nhất. Ngoài ra, các biến dạng nhiệt độ lớn nhất được quan sát thấy khi đun nóng. Các biện pháp khác nhau được sử dụng để giảm chúng. Ở phần dưới của váy, có thể có một vòng dầu.

Để truyền lực từ piston hoặc đến nó, cần phải sử dụng phanh hoặc thanh. Pin piston phục vụ để kết nối phần này với chúng. Nó bao gồm thép, có hình dạng ống và có thể được cài đặt theo nhiều cách. Ngón tay nổi phổ biến nhất, có thể xoay trong quá trình vận hành. Để tránh bị xáo trộn, nó được cố định với vòng khóa. Sửa cứng được sử dụng ít thường xuyên hơn. Các thanh trong một số trường hợp phục vụ như là một hướng dẫn, thay thế váy piston.

Vật liệu

Piston động cơ có thể bao gồm các vật liệu khác nhau. Trong mọi trường hợp, chúng phải có các đặc tính như độ bền cao, tính dẫn nhiệt tốt, tính chống ăn mòn, chống ăn mòn và hệ số tuyến tính và mật độ thấp. Hợp kim nhôm và gang đúc được sử dụng để sản xuất piston.

Gang

Nó được đặc trưng bởi sức mạnh cao, mài mòn và hệ số giãn nở tuyến tính thấp . Các tài sản thứ hai đảm bảo hoạt động của pistons như vậy với những khoảng trống nhỏ, để có một con dấu tốt của cylinder đạt được. Tuy nhiên, do trọng lực đặc biệt đáng kể, các bộ phận bằng gang chỉ được sử dụng trong những động cơ mà các khối quay có lực đẩy quán tính cấu tạo nên không quá một phần sáu lực ép trên đáy của piston khí. С, что особо нежелательно для карбюраторных вариантов, так как приводит к калильному зажиганию. Ngoài ra, do tính dẫn nhiệt thấp, việc đun nóng đáy của các bộ phận bằng gang trong quá trình vận hành của động cơ đạt đến 350-450 ° C, điều này đặc biệt không được mong muốn đối với các biến thể chế hòa khí, vì nó dẫn đến sự bốc cháy.

Nhôm

Vật liệu này được sử dụng cho pistons thường xuyên nhất. предоставляет возможность увелич ения степен и сжатия и обеспечивает лучше е наполнени е цилиндро в, и высокими антифрикционны ми свойствами. Điều này được lý giải bởi trọng lực riêng thấp (các bộ phận nhôm nhẹ hơn gang 30%), độ dẫn nhiệt cao (gấp 3-4 lần so với gang) đảm bảo độ nóng của đáy không quá 250 ° C, làm tăng độ và sự nén và Cung cấp một điền tốt hơn của xi lanh , và các tính chất chống cao . коэффициент линейного расширения , что вынуждает делать большие промежутки со стенками цилиндров, то есть размеры поршней из алюминия меньше, чем из чугун а, для одинаковых цилиндров . Trong trường hợp này, nhôm có một yếu tố giãn nở tuyến tính gấp 2 lần so với gang, khiến cần phải có những khoảng trống lớn với các bức tường của các xi lanh, nghĩa là kích thước của các piston nhôm thấp hơn kích thước của gang , cho các xi lanh giống hệt nhau . и меют меньшую прочность, особенно в нагретом состоянии (при 300 °С она снижается на 50-55%, тогда как у чугун ных — на 10%). Ngoài ra, chi tiết như vậy cũng cho thấy một sức mạnh thấp hơn, đặc biệt là ở trạng thái nước nóng (ở 300 ° C nó giảm 50-55%, trong khi sắt đúc - 10%).

Để giảm mức độ ma sát, các bức tường của piston được phủ một vật liệu chống ăn mòn, sử dụng graphite và molibden disulphide.

Sưởi ấm

Như đã đề cập, piston có thể được làm nóng lên đến 250-450 ° C trong quá trình vận hành động cơ . Do đó, cần có các biện pháp nhằm giảm nhiệt và bù đắp cho sự giãn nở nhiệt độ của các bộ phận do nó gây ra.

Đối với việc làm mát của piston, dầu được sử dụng, được đưa vào chúng theo nhiều cách khác nhau: tạo ra một sương dầu trong xi lanh, xịt qua lỗ trong thanh nối hoặc vòi phun, bơm vào kênh hình khuyên, lưu thông dọc theo ống cuộn ở dưới cùng của piston.

на участках приливов юбки с двух сторон обтачивают металл на 0,5-1,5 мм в глубину в виде П- или Т-образных прорезей . Để bù đắp cho các biến dạng nhiệt độ trong khu vực thủy triều, váy từ cả hai phía nghiền kim loại 0,5-1,5 mm sâu dưới dạng khe có hình chữ P hoặc T. ее смазывание и предотвращает появлени е от температурных деформаций задиров, поэтому данны е углубления называют холодильниками. Một biện pháp như vậy cải thiện sự bôi trơn của nó và ngăn ngừa sự xuất hiện của các biến dạng nhiệt của các vết bẩn, vì vậy những rãnh này được gọi là tủ lạnh. используют в сочетании с конусо- или бочкообразной формой юбки. Chúng được sử dụng kết hợp với một chiếc váy hình nón hoặc hình thùng. линейное расширение за счет того, что при нагреве юбка принимает цилиндрическую форму. Điều này bù đắp cho sự giãn nở tuyến tính của nó do thực tế là váy có một hình trụ khi đun nóng . , чтобы диаметр поршня испытывал ограниченное теплово е расширени е в плоскости качания шатуна. Ngoài ra, chèn bổ sung được sử dụng sao cho đường kính piston trải qua một sự giãn nở nhiệt giới hạn ở mặt đá của thanh nối. Cũng có thể cô lập phần hướng dẫn từ đầu có cảm giác sưởi ấm lớn nhất. нанесения косого разреза по всей ее длине. Cuối cùng, các bức tường của váy được đặc tính mòn bằng cách áp dụng một cắt xiên dọc theo chiều dài của nó.

Công nghệ sản xuất

Bằng cách làm cho piston được chia thành dàn và giả mạo (đóng dấu). применяют на большинств е автомобилей, а замена поршней на кованые используется при тюнинге. Các bộ phận của loại đầu tiên được sử dụng trên hầu hết các loại xe ô tô, và thay thế các piston với những thứ giả mạo được sử dụng để điều chỉnh. Các phiên bản rèn được đặc trưng bởi sức mạnh và độ bền tăng lên, cũng như khối lượng nhỏ hơn. Do đó, việc lắp các piston loại này làm tăng độ tin cậy và hiệu suất của động cơ. Điều này đặc biệt quan trọng đối với động cơ hoạt động trong điều kiện tải trọng cao, trong khi hoạt động hàng ngày có đủ các bộ phận đúc.

Ứng dụng

Piston là một bộ phận đa chức năng. Vì vậy, nó được sử dụng không chỉ trong động cơ. так как она функционирует аналогичным образом . Ví dụ, có một piston phanh caliper, bởi vì nó hoạt động theo cách tương tự . кривошипно-шатунный механизм применяют на некоторых моделях компрессоров, насосов и прочем оборудовании. Ngoài ra , cơ chế quay được sử dụng trên một số mô hình máy nén, máy bơm và các thiết bị khác.